高考總復(fù)習(xí)優(yōu)化設(shè)計(jì)二輪化學(xué)(適用于新高考新教材)大題突破練

大題突破練(一)化學(xué)工藝流程題

1.(2023·遼寧錦州一模)鋅是一種應(yīng)用廣泛的金屬,目前工業(yè)上主要采用“濕法”工藝冶煉鋅,以某硫化鋅精礦(主要成分是ZnS,還含有少量FeS等其他成分)為原料冶煉鋅的工藝流程如圖所示:回答下列問題:(1)在該流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是Zn和H2SO4,基態(tài)S原子占據(jù)最高能級的原子軌道的形狀為,SO42-(2)“焙燒”過程在氧氣氣氛的沸騰爐中進(jìn)行,“焙砂”中鐵元素主要以Fe3O4形式存在,寫出“焙燒”過程中FeS發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:;“含塵煙氣”中的SO2可用氨水吸收,經(jīng)循環(huán)利用后制取硫酸,用氨水吸收SO2至溶液的pH=5時(shí),所得溶液中的c(SO32-)c(HSO3-)=。[已知:Ka1(H2SO3)=1.4(3)浸出液“凈化”過程中加入的主要物質(zhì)為鋅粉(過量),所得“濾渣”的成分為(填化學(xué)式),分離“濾液”與“濾渣”的操作名稱為。

(4)改進(jìn)的鋅冶煉工藝,采用了“氧壓酸(稀硫酸)浸”的全濕法流程,既省略了易導(dǎo)致空氣污染的焙燒過程,又可獲得一種有工業(yè)價(jià)值的非金屬單質(zhì)。①下列設(shè)想的加快浸取反應(yīng)速率的措施中不合理的是(填字母)。

A.將稀硫酸更換為98%的濃硫酸B.將硫化鋅精礦粉碎C.適當(dāng)升高溫度②硫化鋅精礦的主要成分ZnS遇到硫酸銅溶液可慢慢地轉(zhuǎn)化為銅藍(lán)(CuS):ZnS(s)+Cu2+(aq)CuS(s)+Zn2+(aq),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=。[已知:Ksp(ZnS)=1.6×10-24,Ksp(CuS)=6.4×10-36]

2.(2023·河北名校聯(lián)盟聯(lián)考)某軟錳礦含錳50%,是重要的錳礦石。其主要成分如表:軟錳礦主要成分雜質(zhì)MnO2MgO、FeO、Fe2O3、Al2O3、SiO2等雜質(zhì)某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制備高純度MnCO3。反應(yīng)原理為①M(fèi)nO2+BaS+H2OMnO+Ba(OH)2+S;②MnO+H2SO4MnSO4+H2O;③MnSO4+NH4HCO3+NH3·H2OMnCO3↓(白色)。工藝流程圖如圖?；卮鹣铝袉栴}:(1)軟錳礦與硫化鋇反應(yīng)時(shí),適當(dāng)提高反應(yīng)液溫度的目的是

。

(2)“不溶物”中除SiO2外,還有(填化學(xué)式)。

(3)工序2中加入H2O2的目的是,使用氨水調(diào)溶液的pH,理論上pH最小值為。(通常認(rèn)為溶液中離子濃度小于10-5mol·L-1時(shí)沉淀完全;Ksp[Fe(OH)3]=10-38.6、Ksp[Fe(OH)2]=10-16.3、Ksp[Al(OH)3]=10-32.3、Ksp[Mn(OH)2]=10-12.7)

(4)MnF2難溶于水,工序3加入MnF2的目的是除去Mg2+,其反應(yīng)的離子方程式為。

(5)碳化過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

3.(2023·遼寧沈陽二模)重鉻酸鉀(K2Cr2O7)在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上都有廣泛應(yīng)用。如工業(yè)中常將其用于制鉻礬、火柴、電鍍、有機(jī)合成等。工業(yè)上以鉻鐵礦[主要成分為Fe(CrO2)2,雜質(zhì)主要為硅、鐵、鋁的氧化物]制備重鉻酸鉀的工藝流程如下圖所示:已知:①焙燒時(shí)Fe(CrO2)2中的Fe元素轉(zhuǎn)化為NaFeO2,鋁的氧化物轉(zhuǎn)化為NaAlO2。②礦物中相關(guān)元素可溶性組分物質(zhì)的量濃度c與pH的關(guān)系如圖所示,當(dāng)溶液中可溶性組分濃度c≤1.0×10-5mol·L-1時(shí),可認(rèn)為已除盡。請回答下列問題:(1)寫出焙燒過程中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:。

(2)水浸濾渣的主要成分是Fe(OH)3,寫出生成此濾渣的離子方程式:

。

(3)中和步驟中理論pH的范圍是,中和后濾渣的主要成分是(填化學(xué)式)。

(4)酸化時(shí)加冰醋酸調(diào)節(jié)pH約等于5,寫出酸化過程中反應(yīng)的離子方程式:。

(5)工序Ⅰ經(jīng)過過濾、洗滌后獲得粗產(chǎn)品,則工序Ⅱ的操作方法是。

(6)可以采用氧化還原滴定法測定產(chǎn)品的純度,還可以采用分光光度法測定(K2Cr2O7溶液的吸光度與其濃度成正比),但測得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)明顯偏低,分析原因,發(fā)現(xiàn)配制K2Cr2O7待測液時(shí)少加了一種試劑,該試劑可以是(填字母)。

a.硫酸 b.氫碘酸c.硝酸鉀 d.氫氧化鉀4.(2023·湖南長郡中學(xué)二模)對廢催化劑進(jìn)行回收可有效利用金屬資源。某廢催化劑主要含鋁(Al)、鉬(Mo)、鎳(Ni)等元素的氧化物,一種回收利用工藝的部分流程如下:已知:該工藝中,pH>6.0時(shí),溶液中Mo元素以MoO4(1)“焙燒”中,有Na2MoO4生成,其中Mo元素的化合價(jià)為。

(2)“沉鋁”中,生成沉淀X的離子方程式為。

(3)“沉鉬”中,pH為7.0,生成BaMoO4的離子方程式為。

(4)①濾液Ⅲ中,主要存在的鈉鹽有NaCl和Y,Y為(填化學(xué)式)。

②往濾液Ⅲ中添加適量NaCl固體后,通入足量(填化學(xué)式)氣體,再通入足量CO2,可析出Y。

(5)高純AlAs(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示,圖中所示致密保護(hù)膜為一種氧化物,可阻止H2O2刻蝕液與下層GaAs(砷化鎵)反應(yīng)。①該氧化物為。

②已知:Ga和Al同族,As和N同族。在H2O2與上層GaAs的反應(yīng)中,As元素的化合價(jià)變?yōu)?5價(jià),則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為。

5.(2023·遼寧瓦房店一模)鋅電解陽極泥(主要成分為MnO2、PbSO4和ZnO,還有少量錳鉛氧化物Pb2Mn8O16和Ag)是冶鋅過程中產(chǎn)生的廢渣,一種回收鋅電解陽極泥中金屬元素鋅、錳、鉛和銀的工藝如下?；卮鹣铝袉栴}:已知:①M(fèi)nSO4·H2O易溶于水,不溶于乙醇。②在較高溫度及酸性催化條件下,葡萄糖能發(fā)生如下反應(yīng):(1)請寫出Mn原子基態(tài)價(jià)層電子排布式:。

(2)已知Pb2Mn8O16中Pb為+2價(jià),Mn為+2價(jià)和+4價(jià),則氧化物中+2價(jià)和+4價(jià)Mn的個(gè)數(shù)比為。

(3)“還原酸浸”過程中主要反應(yīng)的離子方程式為。

(4)實(shí)際錳浸出最適宜的葡萄糖加入量遠(yuǎn)大于理論加入量,為提高葡萄糖的有效利用率,除充分?jǐn)嚢柰膺€可采取的措施為。

(5)整個(gè)流程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是。獲得MnSO4·H2O晶體的一系列操作是指蒸發(fā)結(jié)晶、趁熱過濾、洗滌、干燥,其中洗滌的具體操作是

。

(6)加入Na2CO3溶液的目的是將PbSO4轉(zhuǎn)化為PbCO3,Na2CO3溶液的最小濃度為mol·L-1(保留兩位小數(shù))。判斷沉淀轉(zhuǎn)化能否徹底進(jìn)行并說明理由。[已知:20℃時(shí)Ksp(PbSO4)=1.6×10-8,Ksp(PbCO3)=7.4×10-14,1.262≈1.6]

6.(2023·山西呂梁二模)鈧(Sc)是一種重要且價(jià)格昂貴的稀土金屬,廣泛用于航空航天、超導(dǎo)等領(lǐng)域。從赤泥(含有Sc2O3、Al2O3、Fe2O3、TiO2等)中回收鈧,同時(shí)生產(chǎn)聚合硫酸鐵鋁的工藝流程如圖所示:回答下列問題:(1)寫出基態(tài)Sc原子的簡化電子排布式:。

(2)在酸浸赤泥的后續(xù)萃取分離過程中,Fe3+與Sc3+會(huì)發(fā)生共萃而進(jìn)入有機(jī)相,從而使后續(xù)分離難度加大,經(jīng)探究溫度、硫酸濃度與鐵、鈧的浸出率及分離系數(shù)(鈧的浸出率和鐵的浸出率比值)關(guān)系如下圖所示,則酸浸的最佳浸出溫度為℃,最佳硫酸濃度為mol·L-1。

(3)該工藝條件下,溶液中有關(guān)離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:離子Fe2+Fe3+Al3+TiO2+開始沉淀的pH7.01.93.00.3完全沉淀的pH9.03.24.72.0①已知TiO2和硫酸反應(yīng)生成水溶性的TiO2+,則流程中TiO2+水解生成TiO2·xH2O的離子方程式為。

②試劑A常選用H2O2,寫出其在生產(chǎn)、生活中可能的用途:

(填一條即可)。

③該工藝流程中引入“還原”與“氧化”這兩個(gè)步驟的原因是

。

(4)含鈧元素的微粒與lgc(F-)、pH的關(guān)系如下圖所示,“沉鈧”時(shí),溶液的pH=3,c(F-)=10-4mol·L-1,則此時(shí)鈧的存在形式為(填化學(xué)式)。

(5)“聚合”生成聚合硫酸鐵鋁AlFe(OH)2(SO4)2時(shí),同時(shí)產(chǎn)生氣體,該步驟的離子方程式為。

大題突破練(二)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題

1.(2023·江西上饒二模)水合肼(N2H4·H2O)具有還原性,利用其可以精煉鉑。某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室制備水合肼,并模仿工業(yè)精煉鉑?；卮鹣铝袉栴}:(1)水合肼的制備,實(shí)驗(yàn)步驟及裝置(夾持及控溫裝置已省略)如圖所示:將NaClO溶液和過量NaOH溶液緩慢滴入尿素[CO(NH2)2]水溶液中,控制一定溫度,充分反應(yīng)后,三頸燒瓶中的溶液經(jīng)蒸餾獲得水合肼粗品后,剩余溶液再進(jìn)一步處理還可獲得副產(chǎn)品NaCl和Na2CO3·10H2O。①儀器X的名稱為。

②三頸燒瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

③若滴加NaClO溶液的速度較快,會(huì)導(dǎo)致水合肼的產(chǎn)率下降,其原因是

。

④NaCl和Na2CO3的溶解度曲線如圖,由蒸餾后的剩余溶液獲得NaCl粗品的操作是。

(2)水合肼還原精煉法制備鉑的流程如下:①常溫下,(NH4)2PtCl6難溶于水,粗(NH4)2PtCl6中含有大量氯化銨等可溶性的鹽,在實(shí)驗(yàn)室中預(yù)處理時(shí),需將樣品溶解、過濾后洗滌,洗滌沉淀方法是。

②該工序固液比、溶液的酸度(鹽酸濃度)、反應(yīng)時(shí)間等對于精煉鉑的產(chǎn)率,均有較大的影響。在不同酸度下達(dá)到較高產(chǎn)率所需時(shí)間,以及不同固液比在最佳酸度下反應(yīng)時(shí)間與產(chǎn)率關(guān)系如圖所示:由此可得最佳的反應(yīng)條件是。

③寫出“煅燒”生成Pt、N2、NH3和HCl的化學(xué)方程式:。

2.(2023·湖北荊州二模)硫脲[CS(NH2)2]是一種白色晶體,熔點(diǎn)180℃,易溶于水和乙醇,受熱時(shí)部分發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)而生成硫氰化銨,可用于制造藥物,也可用作橡膠的硫化促進(jìn)劑以及金屬礦物的浮選劑等?；卮鹣铝袉栴}:Ⅰ.硫脲的制備:已知:將石灰氮(CaCN2)和水的混合物加熱至80℃時(shí),通入硫化氫氣體反應(yīng)可生成硫脲溶液和石灰乳,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。(1)裝置B中的試劑X和試劑Y的最佳組合是(填字母)。

A.FeS固體+濃硫酸B.FeS固體+稀硝酸C.FeS固體+稀鹽酸(2)儀器M的名稱為。按(1)中所選試劑組合,按氣流從左到右的方向,上述裝置的合理連接順序?yàn)閏→(填儀器接口的小寫字母)。

(3)裝置C中反應(yīng)溫度控制在80℃,溫度不宜過高或過低的原因是,裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

Ⅱ.硫脲的分離及產(chǎn)品含量的測定:(4)裝置C反應(yīng)后的液體過濾后,將濾液減壓蒸發(fā)濃縮,之后冷卻結(jié)晶,離心分離,烘干即可得到產(chǎn)品。稱取mg產(chǎn)品,加水溶解配成500mL溶液,量取25mL于錐形瓶中,滴加一定量的稀硫酸使溶液顯酸性,用cmol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL。①硫脲[CS(NH2)2]中硫元素的化合價(jià)為價(jià)。

②滴定時(shí),硫脲轉(zhuǎn)化為CO2、N2、SO42-③樣品中硫脲的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(用含“m、c、V”的式子表示)。

3.(2023·湖南懷化二模)連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)廣泛用于紡織、印染、造紙等行業(yè),因其使用時(shí)對織物的損傷很小,故又稱“保險(xiǎn)粉”。Ⅰ.Na2S2O4制備鋅粉法是最早應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)連二亞硫酸鈉的方法,其制備原理及裝置如下:步驟1:檢查裝置氣密性并加入藥品;步驟2:打開儀器a的活塞,向裝置C中通入一段時(shí)間SO2,發(fā)生反應(yīng):Zn+2H2SO3ZnS2O4+2H2O;步驟3:打開儀器c的活塞滴加稍過量的NaOH溶液使裝置C中溶液的pH處在8.2~10.5之間,發(fā)生反應(yīng)ZnS2O4+2NaOHNa2S2O4+Zn(OH)2↓;步驟4:過濾,將濾液經(jīng)“一系列操作”可獲得Na2S2O4。已知:①Na2S2O4易溶于水,不溶于乙醇,在堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定。②Zn(OH)2與Al(OH)3的化學(xué)性質(zhì)相似。回答下列問題:(1)儀器d的名稱為。

(2)裝置B(單向閥)的作用為。

(3)一系列操作包括鹽析、過濾、脫水、洗滌、干燥等操作,其中洗滌所用的試劑為(填字母)。

A.乙醇 B.NaOH溶液C.水 D.濃硫酸(4)步驟3需控制溶液的pH在8.2~10.5之間,其原因?yàn)?/p>

。

Ⅱ.Na2S2O4含量的測定稱取2.0g制得的Na2S2O4產(chǎn)品溶于冷水配成250mL溶液,取出25.00mL該溶液于錐形瓶中,用0.10mol·L-1堿性K3[Fe(CN)6]標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,選擇合適指示劑,平行滴定三次,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積分別為19.98mL、20.90mL、20.02mL。(5)[Fe(CN)6]3-是一種比較弱的氧化劑,能將S2O42-氧化為SO32-,自身被還原為[Fe(CN)(6)選擇指示劑時(shí),指示劑的條件電位要在滴定突躍電位之間,本實(shí)驗(yàn)滴定突躍范圍為0.01~0.38V,根據(jù)下表,可選擇為指示劑。

常用氧化還原指示劑條件電位(V)顏色變化還原態(tài)氧化態(tài)亞甲基藍(lán)0.36無色藍(lán)色二苯胺0.76無色紫色二苯胺磺酸鈉0.84無色紫紅鄰苯氨基苯甲酸0.89無色紫紅(7)樣品中Na2S2O4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(雜質(zhì)不參與反應(yīng),計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)。

4.(2023·北京朝陽區(qū)二模)某小組同學(xué)探究Na2SO3和不同銅鹽溶液的反應(yīng),實(shí)驗(yàn)如下。實(shí)驗(yàn):向2mL0.5mol·L-1Na2SO3溶液中加入1mL0.25mol·L-1CuCl2溶液,立即產(chǎn)生橙黃色沉淀(沉淀A),放置5min左右,轉(zhuǎn)化為白色沉淀(沉淀B)。已知:ⅰ.Cu+Cu(NH3)2+ⅱ.Cu+Cu2++Cu(1)研究沉淀B的成分。向洗滌后的沉淀B中加入足量濃氨水,得到無色溶液,在空氣中放置一段時(shí)間,溶液變?yōu)樯钏{(lán)色。取少量深藍(lán)色溶液,滴加試劑X,產(chǎn)生白色沉淀。①白色沉淀是AgCl,試劑X是。

②無色溶液在空氣中放置變?yōu)樯钏{(lán)色,反應(yīng)的離子方程式為。

(2)經(jīng)檢驗(yàn),沉淀A不含SO42-①僅通過上述實(shí)驗(yàn)不能證明沉淀A中含有Cl-,補(bǔ)充實(shí)驗(yàn):向少量洗凈的沉淀A中加入稀硫酸,證實(shí)沉淀A中含有Cu+的證據(jù)是。

②無色溶液中含有SO42-途徑1:實(shí)驗(yàn)過程中O2氧化SO3途徑2:(將途徑補(bǔ)充完整)。

經(jīng)研究,途徑1不合理,途徑2合理。③解釋Na2SO3和CuCl2溶液反應(yīng)時(shí),先產(chǎn)生橙黃色沉淀,再轉(zhuǎn)化為白色的原因:。

(3)Na2SO3和CuCl2溶液反應(yīng)最終生成CuCl沉淀,并檢測到有SO2生成,離子方程式是。用Na2SO3和CuSO4溶液重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),僅產(chǎn)生橙黃色沉淀,放置72h后變?yōu)榘导t色沉淀(可溶于氨水,得到無色溶液,放置變?yōu)樯钏{(lán)色)。

(4)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論:(答出兩點(diǎn))。

5.(2023·廣東六校聯(lián)盟聯(lián)考)某實(shí)驗(yàn)小組探究淺黃色草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)分解產(chǎn)物的裝置如圖所示?；卮鹣铝袉栴}:(1)儀器M的名稱是。

(2)點(diǎn)燃酒精燈之前,先通入N2,其目的是。

(3)裝置C的作用是。

(4)如果實(shí)驗(yàn)中觀察到C、H變渾濁,E不變渾濁,可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:A裝置中分解的氣體產(chǎn)物一定有(填化學(xué)式)。

(5)在300℃、500℃下進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn),A裝置中分別得到甲、乙兩種黑色粉末,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并觀察到現(xiàn)象如下:實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象①用強(qiáng)磁鐵接近甲,無明顯現(xiàn)象;將黑色粉末溶于稀硫酸,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀②用強(qiáng)磁鐵接近乙,吸起部分粉末,將吸起來的粉末投入鹽酸中,產(chǎn)生氣泡;將剩余黑色粉末溶于稀硫酸,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)①產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的離子方程式為。乙中的成分可能為(填化學(xué)式)。

(6)測定草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)純度。準(zhǔn)確稱取Wg樣品于錐形瓶,加入適量的稀硫酸,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),消耗bmLKMnO4溶液。滴定反應(yīng):FeC2O4+MnO4-+H+Fe3++CO2+Mn2++H2O(未配平)。該樣品純度為%。若滴定管沒有用待裝液潤洗,測得結(jié)果(填“偏高”“偏低”或“無影響”大題突破練(三)化學(xué)反應(yīng)原理綜合題

1.(2023·遼寧沈陽一模)氫氣作為一種清潔能源,一直是能源研究的熱點(diǎn),水煤氣變換反應(yīng)可用于大規(guī)模制H2,反應(yīng)原理如下:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH=-41.2kJ·mol-1。(1)根據(jù)下表中提供的數(shù)據(jù),計(jì)算x=kJ·mol-1。

化學(xué)鍵COC≡O(shè)O—HH—H鍵能/(kJ·mol-1)803x463436(2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其他條件不變,在體系中投入一定量CaO可以增大H2的體積分?jǐn)?shù),從化學(xué)平衡的角度解釋原因:。

(3)某溫度下,在一恒容密閉容器中充入CO和H2O[n(CO)∶n(H2O)=1∶1.5],加入催化劑使其發(fā)生上述反應(yīng)(忽略其他副反應(yīng)),測得該反應(yīng)中初始壓強(qiáng)為p0,分壓如圖甲所示(t時(shí)刻前,H2O的分壓未給出),則A點(diǎn)坐標(biāo)為(t,)、平衡常數(shù)Kp=。

甲(4)反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)的Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖乙中曲線所示,已知經(jīng)驗(yàn)公式為Rlnk=-EaT+C(其中Ea為活化能,k為速率常數(shù),R和C為常數(shù))。該反應(yīng)的活化能Ea=kJ·mol-1。當(dāng)使用更高效催化劑時(shí),請繪制Rlnk-1乙(5)儲氫合金能有效解決氫氣的貯存和運(yùn)輸問題。某儲氫合金的結(jié)構(gòu)屬六方晶系,晶體結(jié)構(gòu)及俯視圖分別如圖(a)、(b)所示。已知a、b兩點(diǎn)的分?jǐn)?shù)坐標(biāo)分別為(0,12,14)、(12,12,34),則c點(diǎn)坐標(biāo)為。X射線衍射測定兩晶面間距為dpm(見圖b),高為cpm,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,該晶體的摩爾質(zhì)量為M2.(2023·陜西西安中學(xué)二模)可燃冰是一種高效清潔能源,中國已勘探的可燃冰儲量居世界第一,持續(xù)安全開采量創(chuàng)下了世界紀(jì)錄,有望2030年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化開采?？茖W(xué)家也對CH4進(jìn)行了重點(diǎn)研究。Ⅰ.CH4與CO2重整的工藝過程中涉及如下反應(yīng):反應(yīng)①:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)ΔH1=+247.4kJ·mol-1反應(yīng)②:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH2反應(yīng)③:CH4(g)+12O2(g)CO(g)+2H2(g)ΔH3=-35.6kJ·mol-1(1)已知:反應(yīng)④12O2(g)+H2(g)H2O(g)ΔH4=-241.8kJ·mol-1,則ΔH2=kJ·mol-1。

(2)一定條件下,向容積為VL的密閉容器中通入CH4、CO2各1.0mol及少量O2,測得不同溫度下反應(yīng)平衡時(shí)各產(chǎn)物產(chǎn)量如圖所示。①圖中a和c分別代表產(chǎn)生和。由圖中信息判斷900K后產(chǎn)生H2O的主要反應(yīng)并說明理由

。

②1100K平衡時(shí),CH4與CO2的轉(zhuǎn)化率分別為95%和90%,體系內(nèi)剩余nmolO2,反應(yīng)③的平衡常數(shù)K=(寫出計(jì)算式)。

③密閉恒容條件下,反應(yīng)②達(dá)到平衡的標(biāo)志是(填字母)。

A.每消耗1molCO2的同時(shí)消耗1molH2B.CO的分壓不再發(fā)生變化C.氣體平均相對分子質(zhì)量不再發(fā)生變化D.氣體密度不再發(fā)生變化E.c(Ⅱ.將CH4與一種產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體利用電解裝置進(jìn)行耦合轉(zhuǎn)化,原理示意如圖。(3)電池工作時(shí),O2-向電極移動(dòng)。

(4)若消耗CH4和產(chǎn)生溫室效應(yīng)氣體的體積比為3∶2,則生成乙烷和乙烯的體積比為。

3.(2023·湖南雅禮中學(xué)三模)甲醇是重要的化工原料,合成甲醇和利用甲醇的研究和探索,在國際上一直受到重視。工業(yè)上常利用CO2和H2為原料合成甲醇,再利用甲醇生產(chǎn)丙烯?；卮鹣铝袉栴}:(1)①常溫下,H2和甲醇的燃燒熱分別為285.8kJ·mol-1和726.4kJ·mol-1,1mol甲醇汽化需要吸收82.0kJ的熱量,則CO2和H2在Cu/ZnO催化作用下合成氣態(tài)甲醇的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)ΔH=kJ·mol-1;

②上述反應(yīng)分兩步進(jìn)行:第一步(寫化學(xué)方程式)ΔH>0

第二步Cu/Zn*+2H2+CO2Cu/ZnO*+CH3OHΔH<0③第二步反應(yīng)幾乎不影響總反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時(shí)間,由此推知以下能正確表示Cu/ZnO催化CO2和H2合成甲醇反應(yīng)過程的示意圖為(填字母)。

(2)工業(yè)上用CO2和H2催化合成甲醇存在如下反應(yīng):主反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0副反應(yīng)CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH>0一定條件下,在裝有催化劑的密閉容器中投入amolCO2和3amolH2,發(fā)生上述合成反應(yīng)。①在相同時(shí)間內(nèi),測得甲醇產(chǎn)率與溫度的關(guān)系如圖所示。圖中490K之后,甲醇的產(chǎn)率隨溫度的升高而減小的原因可能是。

②某溫度下,達(dá)平衡時(shí)容器中CH3OH的物質(zhì)的量為cmol,CO的物質(zhì)的量為dmol。則此條件下CO2的轉(zhuǎn)化率為(列式表示,下同);此條件下副反應(yīng)的平衡常數(shù)為。

③關(guān)于主反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH<0,已知該反應(yīng)的v(正)=k正·c(CO2)·c3(H2),v(逆)=k逆·c(CH3OH)·c(H2O)(k正、k逆分別為正、逆向反應(yīng)速率常數(shù))。該反應(yīng)的lg1k正、lg1k逆隨溫度變化的曲線如圖所示,則4.(2023·湖北十堰二模)氮及其化合物一直為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)。(1)廢水中的NH3可通過硝化作用消除,已知:NH3(g)+32O2(g)NO2-(aq)+H+(aq)+HΔH=-273.5kJ·mol-1NO2-(aq)+12O2(g)NO3-(aq)ΔH=-73.則NH3通過硝化作用轉(zhuǎn)化為NO3-的熱化學(xué)方程式為(2)某科研小組設(shè)計(jì)雙陰極微生物燃料電池進(jìn)行同步硝化和反硝化脫氮研究,如圖所示,“厭氧陽極”的電極反應(yīng)方程式為,若“好氧陰極”1molNH4+完全硝化生成NO3-,此時(shí)向該電極輸送電子的物質(zhì)的量為4mol,則“好氧陰極”區(qū)消耗的O(3)汽車尾氣中的CO、NO等氣體可在催化劑表面發(fā)生氧化還原反應(yīng)進(jìn)行消除,主要原理如下:2CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)ΔH<0,某小組模擬該反應(yīng),在1L恒容密閉容器內(nèi)將氣體總物質(zhì)的量為6mol的CO和NO以不同的物質(zhì)的量比n(CO①平衡時(shí)某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率與物質(zhì)的量比及溫度的關(guān)系如圖,縱坐標(biāo)表示的轉(zhuǎn)化率,T1和T2關(guān)系為T1(填“>”“<”或“=”)T2,圖中A、B、C三點(diǎn)對應(yīng)反應(yīng)速率v(NO)正最大的是點(diǎn)。

②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進(jìn)行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進(jìn)行到t1時(shí)刻達(dá)到平衡狀態(tài)的是。

③已知:壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp含義為在平衡體系中用氣體物質(zhì)的分壓(pⅰ=p總×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))代替濃度,計(jì)算得到的平衡常數(shù)。若容器內(nèi)起始壓強(qiáng)為p0,則C點(diǎn)的壓強(qiáng)平衡常數(shù)。

5.(2023·湖北教研聯(lián)盟聯(lián)考)將CO2轉(zhuǎn)化為有機(jī)碳酸酯CH3OCOOCH3(g)(DMC),可有效減少碳排放。CO2轉(zhuǎn)化為DMC的總反應(yīng)為3CO2(g)+6H2(g)CH3OCOOCH3(g)+3H2O(g)K總,可通過Ⅰ、Ⅱ兩步反應(yīng)完成:Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)K1Ⅱ.CO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)K2請回答下列問題:(1)有機(jī)碳酸酯CH3OCOOCH3中碳原子的雜化方式為,1molCH3OH中含有的σ鍵數(shù)目為NA。

(2)反應(yīng)Ⅱ的反應(yīng)機(jī)理如圖1所示,其中催化劑參與催化循環(huán)和脫水循環(huán)。圖1①該反應(yīng)的催化劑是,該物質(zhì)還有另一個(gè)作用——提高DMC的平衡產(chǎn)率,結(jié)合反應(yīng)機(jī)理圖分析其中的原因:。

②將物質(zhì)的量之比為1∶2的CO2和CH3OH的混合氣體以相同流速通過兩種不同的催化劑a、b,僅發(fā)生反應(yīng)Ⅱ。相同時(shí)間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率如圖2所示。圖2圖3M點(diǎn)(填“是”或“不是”)對應(yīng)溫度下的CO2的平衡轉(zhuǎn)化率,原因是。

(3)一定溫度范圍內(nèi)lgK-T的線性關(guān)系如圖3。①對于反應(yīng)Ⅱ,活化能E正(填“>”或“<”)E逆。

②K總=K2時(shí),該溫度下K1=。某溫度下,在5L恒容密閉容器中充入5molCO2和10molH2,發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ,反應(yīng)經(jīng)10min達(dá)到平衡,此時(shí)n(CH3OCOOCH3)=1mol,n(CH3OH)=1mol,則K2=。

6.(2023·山西大同二模)隨著時(shí)代的進(jìn)步,人類對能源的需求量與日俱增,我國全球首套焦?fàn)t氣化學(xué)合成法生產(chǎn)無水乙醇的工業(yè)示范項(xiàng)目打通全流程,項(xiàng)目投產(chǎn)成功。(1)3CO(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)+H2O(g)ΔH=(用含ΔH1、ΔH2、ΔH3的代數(shù)式表示)。

已知:ⅰ.2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g)ΔH1ⅱ.CH3OCH3(g)+CO(g)CH3COOCH3(g)ΔH2ⅲ.CH3COOCH3(g)+2H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)ΔH3在恒溫恒容密閉容器中充入3molCO(g)和7molH2(g)僅發(fā)生反應(yīng)3CO(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)+H2O(g),下列敘述正確的是(填字母)。

A.混合氣體總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)B.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),CH3CH2OH體積分?jǐn)?shù)可能為25%C.反應(yīng)達(dá)到平衡后,再充入少量CO,CO的平衡轉(zhuǎn)化率增大D.反應(yīng)達(dá)到平衡后,再加入高效催化劑,乙醇產(chǎn)率保持不變(2)醋酸酯加氫制乙醇是一個(gè)乙?；a(chǎn)物制備乙醇的路線。①醋酸酯加氫的催化效能如表所示:實(shí)驗(yàn)組催化劑原料反應(yīng)條件反應(yīng)性能溫度壓力轉(zhuǎn)化率/%選擇性/%1Cu/SiO2醋酸甲酯1902896.199.02Cu-Cr醋酸乙酯2502.8接近完全93.83Cu/ZnO醋酸乙酯18515699.04Cu/SiO2醋酸乙酯2804.094.696.6上述實(shí)驗(yàn)中,催化效能最好的為實(shí)驗(yàn)(填序號),與之對比,實(shí)驗(yàn)3中,醋酸酯平衡轉(zhuǎn)化率較低的主要原因可能是(從表中所給條件的角度分析)。

②醋酸甲酯加氫歷程一般認(rèn)為可分為如下步驟(*代表催化劑位點(diǎn),已知:CH3CO*+H·CH3CHO):a.CH3COOCH3CH3CO·+CH3O·b.CH3CO·+*CH3CO*(慢)c.CH3O·+*CH3O*(快)d.CH3CO*+3H·CH3CH2OHe.CH3O*+H·CH3OH……其中,在b和c的步驟中,活化能較小的是(填標(biāo)號,下同),控制總反應(yīng)速率的步驟是,分析上述步驟,副產(chǎn)物除CH3OH外,還可能有(寫一種即可)。

(3)甲醇也是新能源的重要組成部分。以CO2、H2為原料合成CH3OH涉及的反應(yīng)如下:ⅳ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)ΔH4<0ⅴ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)ΔH5>0ⅵ.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)ΔH6<0在不同壓強(qiáng)下、按照n(CO2)∶n(H2)=1∶3進(jìn)行投料,在容器中發(fā)生上述3個(gè)反應(yīng),平衡時(shí),CO和CH3OH在含碳產(chǎn)物(即CH3OH和CO)中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)及CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖,壓強(qiáng)p1、p2、p3由大到小的順序?yàn)?曲線(填“m”或“n”)代表CH3OH在含碳產(chǎn)物中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),在T1℃下,壓強(qiáng)為p3時(shí),反應(yīng)ⅴ的濃度平衡常數(shù)Kc=(填含α的表達(dá)式)。

大題突破練(四)有機(jī)合成與推斷綜合題

1.(2023·遼寧本溪一模)化合物H(格列齊特)是一種有效的磺酰脲類口服抗糖尿病藥。某課題組設(shè)計(jì)合成路線如圖:已知:①②請回答:(1)下列說法正確的是(填字母)。

A.化合物A中所有碳原子共平面B.1mol化合物F在酸性條件下發(fā)生水解,該過程最多消耗3mol鹽酸C.化合物J到I的反應(yīng)為加成反應(yīng)D.化合物H的分子式為C15H21N3O3S(2)請?jiān)谌鐖D化合物D中正確的位置處用“*”標(biāo)出所有的手性碳原子。(3)化合物C的結(jié)構(gòu)簡式為;化合物E的結(jié)構(gòu)簡式為。

(4)寫出G+I→H的化學(xué)方程式:。

(5)寫出一種同時(shí)符合下列條件的化合物B的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:。

①有兩個(gè)六元環(huán)(不含其他環(huán)),其中一個(gè)為苯環(huán)②除苯環(huán)外,結(jié)構(gòu)中只含有3種不同化學(xué)環(huán)境的氫(6)以化合物甲苯()和氯仿(CHCl3)為原料,設(shè)計(jì)合成化合物K→化合物J的路線(用流程圖表示,無機(jī)試劑、有機(jī)溶劑任選)。(已知2CHCl3+O22COCl2+2HCl)2.(2023·江蘇南通二模)有機(jī)物R是一種手性催化劑,在藥物合成中具有重要作用,其合成路線如下:已知:R—NH2+?；卮鹣铝袉栴}:(1)A的化學(xué)名稱為;G中含氧官能團(tuán)的名稱為。G→H的反應(yīng)類型為。

(2)E的結(jié)構(gòu)簡式為。設(shè)計(jì)反應(yīng)①、②的目的是。

(3)B→C的化學(xué)方程式為。

(4)R中含有個(gè)手性碳原子(連有4個(gè)不同原子或原子團(tuán))。

(5)寫出兩種符合下列條件C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:。

①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)②核磁共振氫譜中有3組吸收峰,且面積之比為2∶1∶1③不存在結(jié)構(gòu)(6)以乙二醇和對苯二胺()為原料,設(shè)計(jì)制備()的合成路線(其他無機(jī)試劑任選)。3.(2023·河北滄州二模)布洛芬具有消炎、止痛、解熱的作用。以有機(jī)物A為原料制備布洛芬的一種合成路線如圖所示。回答下列問題:已知:++H2O+CH3CHO(1)C中官能團(tuán)的名稱是,D的名稱是。

(2)B→C的反應(yīng)類型是。

(3)下列有關(guān)布洛芬的敘述正確的是(填字母)。

a.能發(fā)生取代反應(yīng),不能發(fā)生加成反應(yīng)b.1mol該物質(zhì)與足量碳酸氫鈉反應(yīng)理論上可生成44gCO2c.布洛芬分子中最多有11個(gè)碳原子共平面d.1mol布洛芬分子中含有手性碳原子物質(zhì)的量為2mol(4)滿足下列條件的布洛芬的同分異構(gòu)體有種,寫出其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)且核磁共振氫譜峰面積比為12∶2∶2∶1∶1的物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式:。(寫一種即可)

①苯環(huán)上有三個(gè)取代基,苯環(huán)上的一氯代物有兩種②能發(fā)生水解反應(yīng),且水解產(chǎn)物之一能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng)(5)緩釋布洛芬能緩慢水解釋放出布洛芬,請將下列方程式補(bǔ)充完整。+2nH2O。

4.(2023·天津十二校聯(lián)考)氯霉素H曾用做廣譜抗菌藥物,一種合成路線如下:已知:。請回答下列問題:(1)A的化學(xué)名稱為。

(2)E中所含官能團(tuán)的名稱為。

(3)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式:

。

(4)反應(yīng)②的反應(yīng)類型是。

(5)化合物D的同分異構(gòu)體中能同時(shí)滿足下列條件的有種。

a.苯環(huán)上有三個(gè)取代基b.能發(fā)生銀鏡反應(yīng)c.一定條件下能水解,1mol有機(jī)物最多能消耗4molNaOH(6)碳原子上連有4個(gè)不同的原子或基團(tuán)時(shí),該碳稱為手性碳原子。F分子中含有手性碳原子的個(gè)數(shù)為個(gè)。

(7)寫出H的結(jié)構(gòu)簡式:。

5.(2023·湖北重點(diǎn)中學(xué)聯(lián)考)氟唑菌酰羥胺是新一代琥珀酸脫氫酶抑制劑類殺菌劑,合成路線如下:已知:ⅰ.+R3—NH2。(1)A能與Na2CO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生CO2。A的官能團(tuán)有。

(2)A的某種同分異構(gòu)體與A含有相同官能團(tuán),其核磁共振氫譜也有兩組峰,結(jié)構(gòu)簡式為。

(3)B→D的化學(xué)方程式是

。

(4)G的結(jié)構(gòu)簡式為。

(5)推測J→K的過程中,反應(yīng)物NaBH3CN的作用是。

(6)可通過如下路線合成:已知:ⅱ.R—O—R'+H2OROH+R'OH;ⅲ.。①反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式為。

②M的結(jié)構(gòu)簡式為。

③設(shè)計(jì)步驟Ⅰ和Ⅳ的目的是。

6.(2023·湖北大學(xué)附中二模)黃烷酮作為一類重要的天然物質(zhì),其大部分具有廣泛的生理和藥理活性。其中一種新型的黃烷酮類化合物(H)的合成路線如圖所示。回答下列問題:(1)A→B的反應(yīng)類型為。

(2)中官能團(tuán)名稱為。

(3)步驟②③的作用為。

(4)B→C的反應(yīng)中B的2位羥基未被取代的原因是。

(5)D的結(jié)構(gòu)簡式為。

(6)已知G和H互為同分異構(gòu)體,且結(jié)構(gòu)內(nèi)含有兩個(gè)六元環(huán),則G的結(jié)構(gòu)簡式為。

參考答案大題突破練(一)化學(xué)工藝流程題1.答案(1)啞鈴形正四面體形(2)3FeS+5O2Fe3O4+3SO26×10-3(3)Zn、Fe過濾(4)①A②2.5×1011解析(1)基態(tài)S原子占據(jù)的最高能級為3p能級,軌道形狀為啞鈴形。SO42-中心原子S的價(jià)層電子對數(shù)為4+6+2-(2)焙燒過程中FeS與氧氣反應(yīng)生成SO2和Fe3O4,化學(xué)方程式為3FeS+5O2Fe3O4+3SO2。HSO3-H++SO32-,Ka2(H2SO3)=c(SO32-)·c(H+)c(HSO3(3)浸出液中含有鐵離子和亞鐵離子,加入過量Zn,鐵離子和亞鐵離子與Zn反應(yīng)生成Fe,所得濾渣的成分為Zn、Fe。分離濾液和濾渣的操作名稱為過濾。(4)①將稀硫酸更換為98%的濃硫酸,不會(huì)加快浸取反應(yīng)速率,而且濃硫酸參與的反應(yīng)會(huì)生成SO2造成空氣污染,A錯(cuò)誤;將硫化鋅精礦粉碎,反應(yīng)物接觸面積增大,反應(yīng)速率增大,B正確;適當(dāng)提高溫度,反應(yīng)速率增大,C正確。②根據(jù)離子方程式可知,K=c(Zn2+)c(2.答案(1)加快反應(yīng)速率(2)S(3)將Fe2+氧化為Fe3+4.9(4)MnF2(s)+Mg2+(aq)MgF2(s)+Mn2+(aq)(5)MnSO4+NH4HCO3+NH3·H2OMnCO3↓+(NH4)2SO4+H2O解析(3)工序2中加入H2O2的目的是將Fe2+氧化為Fe3+,再加入氨水生成Fe(OH)3、Al(OH)3。由Ksp[Fe(OH)3]=10-38.6<Ksp[Al(OH)3]=10-32.3可知,pH最小應(yīng)達(dá)到使Al3+沉淀完全,此時(shí)Fe3+已沉淀完全,即c(OH-)=310-32.310-5mol·L-1=10-9.1mol·L-1,則c(H+)=KWc(OH-)=10(4)工序3中加入MnF2,MnF2(s)Mn2+(aq)+2F-(aq)產(chǎn)生的F-與Mg2+反應(yīng)生成MgF2沉淀,即發(fā)生反應(yīng)MnF2(s)+Mg2+(aq)MgF2(s)+Mn2+(aq)。3.答案(1)4Fe(CrO2)2+10Na2CO3+7O28Na2CrO4+4NaFeO2+10CO2(2)FeO2-+2H2OFe(OH)3↓+OH(3)4.5~9.3H2SiO3、Al(OH)3(4)2CrO42-+2CH3COOHCr2O72-+2CH3(5)重結(jié)晶(6)a4.答案(1)+6價(jià)(2)AlO2-+2H2O+CO2Al(OH)3↓+HC(3)MoO42-+Ba2+BaMoO(4)①NaHCO3②NH3(5)①Al2O3②4∶1解析(4)①濾液Ⅰ中通入過量的二氧化碳,偏鋁酸鈉轉(zhuǎn)化為氫氧化鋁沉淀,同時(shí)生成碳酸氫鈉,過濾得到的濾液Ⅱ中含有碳酸氫鈉和鉬酸鈉。濾液Ⅱ中加入適量的氯化鋇溶液沉鉬后,過濾得到的濾液Ⅲ中,主要存在的鈉鹽有NaCl和NaHCO3。②根據(jù)侯氏制堿法的原理可知,往濾液Ⅲ中添加適量NaCl固體后,通入足量NH3,再通入足量CO2,可析出NaHCO3。(5)①由題中信息可知,致密的保護(hù)膜為一種氧化物,是由H2O2與AlAs反應(yīng)生成的,聯(lián)想到金屬鋁表面容易形成致密的氧化膜可知,該氧化物為Al2O3。②由Ga和Al同族、As和N同族可知,GaAs中Ga顯+3價(jià)(其最高價(jià))、As顯-3價(jià)。在H2O2與上層GaAs的反應(yīng)中,As元素的化合價(jià)變?yōu)?5價(jià),其化合價(jià)升高8,As元素被氧化,則該反應(yīng)的氧化劑為H2O2,還原劑為GaAs。根據(jù)得失電子守恒可知,該反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為8∶2=4∶1。5.答案(1)3d54s2(2)1∶3(3)C6H12O6+24H++12MnO212Mn2++6CO2↑+18H2O(4)少量多次加入葡萄糖(5)醋酸(CH3COOH)向漏斗中加入乙醇至浸沒MnSO4·H2O晶體(或沉淀),待乙醇自然流下,重復(fù)2~3次(6)5.87×10-10該沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)能徹底進(jìn)行,因?yàn)樵摮恋磙D(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù)為K=Ksp(PbSO4)Ksp(PbCO3解析(6)飽和硫酸鉛溶液中c(Pb2+)=1.6×10-4mol·L-1,則要生成碳酸鉛沉淀,Na2CO3溶液的最小濃度為7.4×10-141.6×10-4mol·L-1≈7.4×10-141.26×10-4mol·L-1≈5.87×10-10mol·6.答案(1)[Ar]3d14s2(2)7010(3)①TiO2++(x+1)H2OTiO2·xH2O+2H+②在生產(chǎn)中作綠色氧化劑,除去一些具有還原性的微?；驒z驗(yàn)一些還原性的微粒;在生活中可以用稀釋的H2O2水溶液作耳道清洗劑③引入“還原”是為了防止Fe3+在水解步驟消耗;氧化步驟目的是將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,便于制備聚合硫酸鐵鋁(4)ScF3(5)Al3++Fe3++2SO42-AlFe(OH)2(SO4)2+2CO2↑解析(2)根據(jù)圖示可知Fe3+、Sc3+浸出率在70℃時(shí)比較高,故酸浸的最佳浸出溫度為70℃;Fe3+、Sc3+浸出率在硫酸濃度為10mol·L-1時(shí)較高,故硫酸合適濃度是10mol·L-1。(4)c(F-)=10-4mol·L-1,則lgc(F-)=-4,在溶液pH=3時(shí),根據(jù)圖示可知Sc元素的存在形式主要是ScF3。(5)在“聚合”生成聚合硫酸鐵鋁AlFe(OH)2(SO4)2時(shí),同時(shí)產(chǎn)生氣體,根據(jù)元素守恒可知該氣體為CO2,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Al3++Fe3++2SO42-+2HCO3-AlFe(OH)2(SO4)2大題突破練(二)化學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合題1.答案(1)①球形冷凝管②NaClO+CO(NH2)2+2NaOHN2H4·H2O+NaCl+Na2CO3③N2H4·H2O被NaClO氧化④加熱蒸發(fā)至有大量固體析出,趁熱過濾(洗滌、干燥)(2)①向漏斗中加水至沒過沉淀,待水濾出后重復(fù)2~3次②酸度4mol·L-1、反應(yīng)時(shí)間2.5~3h、固液比1∶10③3(NH4)2PtCl63Pt+2N2↑+2NH3↑+18HCl↑解析(1)②NaClO溶液和過量NaOH溶液、尿素[CO(NH2)2]溶液反應(yīng),生成NaCl和Na2CO3、水合肼。③N2H4·H2O具有還原性,NaClO具有氧化性,若滴加NaClO溶液的速度較快,會(huì)導(dǎo)致水合肼的產(chǎn)率下降,其原因是N2H4·H2O被NaClO氧化。④結(jié)合NaCl和Na2CO3的溶解度曲線,由蒸餾后的剩余溶液獲得NaCl粗品的操作是加熱蒸發(fā)至有大量固體析出,趁熱過濾(洗滌、干燥)。(2)②由圖可知,最佳的反應(yīng)條件是酸度4mol·L-1時(shí)反應(yīng)達(dá)到較高產(chǎn)率且耗時(shí)較短,反應(yīng)速率較快;反應(yīng)時(shí)間2.5~3h時(shí)產(chǎn)率較高且基本不再增加,固液比1∶10時(shí)產(chǎn)率較高,故最佳反應(yīng)條件為酸度4mol·L-1、反應(yīng)時(shí)間2.5~3h、固液比1∶10。2.答案(1)C(2)恒壓滴液漏斗a→b→d→e→f(3)溫度過高,硫脲會(huì)部分發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)而生成硫氰化銨;溫度過低,反應(yīng)速度緩慢CaCN2+H2S+2H2OCS(NH2)2+Ca(OH)2(4)①-2②5CS(NH2)2+14MnO4-+32H+14Mn2++5CO2↑+5N2↑+5SO42-+26H2解析(3)若反應(yīng)溫度過高,硫脲會(huì)部分發(fā)生異構(gòu)化反應(yīng)而生成硫氰化銨;若反應(yīng)溫度過低,反應(yīng)速度緩慢,故裝置C中反應(yīng)溫度控制在80℃;裝置C中,將石灰氮(CaCN2)和水的混合物加熱至80℃時(shí),通入硫化氫氣體反應(yīng)可生成硫脲溶液和石灰乳,化學(xué)方程式為CaCN2+H2S+2H2OCS(NH2)2+Ca(OH)2。(4)③用cmol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,消耗KMnO4的物質(zhì)的量為cV×10-3mol,根據(jù)滴定反應(yīng)可知,mg產(chǎn)品中CS(NH2)2的物質(zhì)的量為cV×10-3mol×514×20=50cV7×10-3mol,則樣品中硫脲的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50cV73.答案(1)三頸燒瓶(2)防止倒吸(3)A(4)pH太小Na2S2O4不能穩(wěn)定存在(且不能使沉淀完全),pH太大Zn(OH)2會(huì)溶解,使得制備的Na2S2O4不純(5)2[Fe(CN)6]3-+S2O42-+4OH-2[Fe(CN)6]4-+2SO3(6)亞甲基藍(lán)(7)87.0%解析(4)步驟3需控制溶液的pH在8.2~10.5之間,其原因?yàn)閜H太小Na2S2O4不能穩(wěn)定存在(且不能使沉淀完全),pH太大Zn(OH)2會(huì)溶解,使得制備的Na2S2O4不純。(5)[Fe(CN)6]3-是一種比較弱的氧化劑,能將S2O42-氧化為SO32-,自身被還原為[Fe(CN)6]4-,結(jié)合氧化還原反應(yīng)及質(zhì)量守恒可知,滴定中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2[Fe(CN)6]3-+S2O42-+4OH-2[Fe(CN)6(6)本實(shí)驗(yàn)滴定突躍范圍為0.01~0.38V,根據(jù)表中信息,亞甲基藍(lán)的條件電位為0.36V,且由還原態(tài)到氧化態(tài)顏色由無色變?yōu)樗{(lán)色,故可選擇亞甲基藍(lán)為指示劑。(7)平行滴定三次,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積分別為19.98mL、20.90mL、20.02mL,第二次誤差較大,舍去,則平均消耗體積為20.00mL,用0.10mol·L-1堿性K3[Fe(CN)6]標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,其物質(zhì)的量為0.10mol·L-1×20.00×10-3L=2.0×10-3mol,根據(jù)滴定反應(yīng)可知,2.0gNa2S2O4產(chǎn)品中Na2S2O4的物質(zhì)的量為12×2.0×10-3mol×250mL25.00mL=0.01mol,質(zhì)量為0.01mol×174g·mol-1=1.74g,故樣品中Na2S2O4.答案(1)①足量硝酸和AgNO3溶液②4Cu(NH3)2++O2+8NH3+2H2O4[Cu(NH3)4]2++4OH(2)①有紅色固體析出②在Cl-的作用下,Cu2+氧化亞硫酸根到硫酸根③CuCl2和Na2SO3溶液生成棕黃色沉淀A反應(yīng)速率快,生成白色沉淀B的程度大(3)2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O2CuCl↓+SO(4)Cu2+和SO32-能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)和氧化還原反應(yīng),且復(fù)分解反應(yīng)速率更快;在Cl-解析(2)ⅱ.Cu+Cu2++Cu,向含有亞銅離子的溶液中加入稀硫酸會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng),生成銅,故答案為有紅色固體析出;溶液中的氧化劑除了氧氣之外還有銅離子,當(dāng)存在氯離子時(shí),銅離子會(huì)具有較強(qiáng)的氧化性,會(huì)把亞硫酸根氧化,故答案為在Cl-的作用下,Cu2+氧化亞硫酸根到硫酸根;向2mL0.5mol·L-1Na2SO3溶液中加入1mL0.25mol·L-1CuCl2溶液,立即產(chǎn)生橙黃色沉淀(沉淀A),說明生成亞硫酸銅沉淀的反應(yīng)較快,放置5min左右,轉(zhuǎn)化為白色沉淀(沉淀B),說明生成白色沉淀B的程度大。(3)Na2SO3和CuCl2溶液反應(yīng)最終生成CuCl沉淀,該反應(yīng)未外加酸堿,所以反應(yīng)物為水,生成物為氫離子,根據(jù)電子守恒及電荷守恒可知,該反應(yīng)的離子方程式是2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O2CuCl↓+SO4(4)向2mL0.5mol·L-1Na2SO3溶液中加入1mL0.25mol·L-1CuCl2溶液,立即產(chǎn)生橙黃色沉淀亞硫酸銅,在NaCl溶液中,亞硫酸銅繼續(xù)發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成CuCl白色沉淀,根據(jù)沉淀顏色的變化快慢可知,復(fù)分解反應(yīng)較快,氧化還原反應(yīng)較慢。5.答案(1)(球形)干燥管(2)排盡裝置內(nèi)的空氣(3)檢查是否有CO2生成(4)CO和CO2(5)K++Fe2++[Fe(CN)6]3-KFe[Fe(CN)6]↓或3Fe2++2[Fe(CN)6]3-Fe3[Fe(CN)6]2↓Fe和FeO或Fe、FeO和FeC2O4(6)30bc解析(4)實(shí)驗(yàn)中觀察到C、H變渾濁,說明都有二氧化碳,E不變渾濁,說明產(chǎn)物中存在CO,故可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:A裝置中分解的氣體產(chǎn)物一定有CO和CO2。(5)由題干信息可知,將黑色粉末溶于稀硫酸,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,說明有Fe2+,實(shí)驗(yàn)①產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的離子方程式為K++Fe2++[Fe(CN)6]3-KFe[Fe(CN)6]↓或3Fe2++2[Fe(CN)6]3-Fe3[Fe(CN)6]2↓;用強(qiáng)磁鐵接近乙,吸起部分粉末,將吸起來的粉末投入鹽酸中,產(chǎn)生氣泡,說明存在Fe,故乙中的成分可能為Fe和FeO或Fe、FeO和FeC2O4。(6)根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒配平離子方程式:5FeC2O4+3MnO4-+24H+5Fe3++10CO2↑+3Mn2++12H2O,則有n(FeC2O4)=53n(MnO4-)=53×cmol·L-1×b×10-3L=5bc3×10-3mol,故樣品純度為53大題突破練(三)化學(xué)反應(yīng)原理綜合題1.答案(1)1074.8(2)CaO與生成物CO2反應(yīng),生成物濃度減小,平衡正向移動(dòng),氫氣的體積分?jǐn)?shù)增大(3)2p05(4)30.0(5)(23,解析(2)其他條件不變,在體系中投入一定量CaO,CaO與生成物CO2反應(yīng)生成CaCO3,生成物濃度減小,平衡正向移動(dòng),氫氣的體積分?jǐn)?shù)增大。(3)由反應(yīng)可知,反應(yīng)前后總壓不變,所以平衡時(shí)總壓為p0,H2O的分壓為p0-p05×3=2p05,A點(diǎn)的坐標(biāo)為(t,2p05);由圖可知,平衡時(shí)CO2、H2、CO、H2O的平衡分壓分別為p05(4)已知Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式為Rlnk=-EaT+C,根據(jù)圖像可得①63.0=-3.0Ea+C,②33.0=-4.0Ea+C,聯(lián)立方程解得Ea=30.0,則反應(yīng)的活化能為30.0kJ·mol-1;使用高效催化劑(5)由a和b的坐標(biāo)可得c的坐標(biāo)為(23,23,12),由均攤法可知,La為4×16+4×112+2×13+2×16=2,Ni原子位于內(nèi)部和面心:12×12+4=10,N(La)∶N(Ni)=2∶10=1∶5,故化學(xué)式為LaNi5。X射線衍射測定兩晶面間距為dpm,設(shè)底面邊長為a,則32a=3d,可得a=23d,底面積為23d×3d=63d2,則晶體的密度為ρ=22.答案(1)+41.2(2)①H2H2O由圖知900K后隨溫度升高n(H2O)減小,說明升溫平衡移動(dòng)方向?yàn)槲鼰岱较?應(yīng)該是n(H2O)減小方向,逆反應(yīng)吸熱的反應(yīng)④(H2+12O2H2O)為主要反應(yīng)②1.85V(3)B(4)2∶1解析(1)反應(yīng)12O2(g)+H2(g)H2O(g)為反應(yīng)④,由蓋斯定律反應(yīng)②=①-③+④,故ΔH2=ΔH1-ΔH3+ΔH4=(247.4+35.6-241.8)kJ·mol-1=+41.2kJ·mol-1。(2)①由反應(yīng)①②③可知,反應(yīng)產(chǎn)物有CO、H2和H2O,生成的H2會(huì)在反應(yīng)②中與CO2反應(yīng)生成CO,CO的產(chǎn)量高于H2,故a曲線表示產(chǎn)物H2,b曲線表示CO,c曲線表示H2O;反應(yīng)②是吸熱反應(yīng),升高溫度,有利于反應(yīng)正向進(jìn)行,H2O的含量增大,但反應(yīng)④12O2(g)+H2(g)H2O(g)為放熱反應(yīng),升高溫度,不利于反應(yīng)正向進(jìn)行,H2O的含量減小,由圖知900K后H2O的含量減小,說明此時(shí)以H2O的含量減小的反應(yīng)為主,故900K后,生成H2O的主要反應(yīng)為反應(yīng)④。②1100K時(shí),CH4與CO2的轉(zhuǎn)化率分別為95%、90%,則計(jì)算得平衡時(shí)c(CH4)=1.0-0.95Vmol·L-1=0.05Vmol·L-1,根據(jù)碳元素守恒計(jì)算得平衡時(shí)c(CO)=0.95+0.9Vmol·L-1=1.85Vmol·L-1,由圖可知,(3)產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體為CO2,且其在電極A上發(fā)生的反應(yīng)為CO2+2e-CO+O2-,故電極A為電解池陰極,電極B為電解池陽極。電池工作時(shí),O2-產(chǎn)生于電極A消耗于電極B,故O2-向電解池陽極即電極B移動(dòng)。(4)若消耗CH4和產(chǎn)生CO2的體積比為3∶2,根據(jù)阿伏加德羅定律,同溫同壓下,氣體體積比等于物質(zhì)的量之比,可令CH4和CO2物質(zhì)的量分別為3mol和2mol,乙烷和乙烯物質(zhì)的量分別為x、y,再根據(jù)得失電子守恒,電極A:2molCO2~4mole-,電極B:3molCH4+4mole-yC2H4+xC2H6,可得方程組碳原子守恒:2x+2y=3電子守恒:2x+4y3.答案(1)①-49.0②Cu/ZnO*+H2Cu/Zn*+H2O③c(2)①升高溫度,主反應(yīng)平衡逆向移動(dòng),甲醇產(chǎn)率降低;催化劑活性降低或副反應(yīng)更易進(jìn)行②d+ca×100%d解析(1)根據(jù)題意寫出熱化學(xué)方程式:①H2(g)+12O2(g)H2O(l)ΔH1=-285.8kJ·mol-1,②CH3OH(l)+32O2(g)CO2(g)+2H2O(l)ΔH2=-726.4kJ·mol-1,③CH3OH(l)CH3OH(g)ΔH3=+82.0kJ·mol-1,由蓋斯定律,3×①-②+③得目標(biāo)方程式的ΔH=3ΔH1-ΔH2+ΔH3=(-285.8×3+726.4+82.0)kJ·mol-1=-49.0kJ·mol-1;②將總反應(yīng)化學(xué)方程式減去第二步反應(yīng)方程式即得第一步反應(yīng)方程式為Cu/ZnO*+H2Cu/Zn*+H2O;③第一步反應(yīng)吸熱,第二步反應(yīng)放熱,可排除b、d選項(xiàng),又由于第二步反應(yīng)幾乎不影響總反應(yīng)達(dá)到平衡所用的時(shí)間,第二步速率快,反應(yīng)活化能低于第一步,則c正確。(2)①由圖像可知,490K之前,溫度升高,反應(yīng)速率加快,甲醇產(chǎn)率增大,在490K時(shí),反應(yīng)達(dá)到平衡,此時(shí)甲醇產(chǎn)率達(dá)最高值,繼續(xù)升高溫度,主反應(yīng)平衡逆向移動(dòng),另外隨溫度升高催化劑活性降低或副反應(yīng)更易進(jìn)行,使得甲醇產(chǎn)率降低;②根據(jù)題意可列三段式,注意主反應(yīng)各物質(zhì)的末態(tài)量作為副反應(yīng)對應(yīng)物質(zhì)的起始量,已知量為CO2、H2的起始物質(zhì)的量、CH3OH、CO的末態(tài)物質(zhì)的量:CO2+3H2CH3OH+H2On0 a 3a 0 0Δn -c -3c +c +cnt a-c 3(a-c) c cCO2+H2CO+H2On0 a-c 3(a-c) 0 cΔn -d -d +d +dnt a-c-d 3(a-c)-d d c+d則CO2轉(zhuǎn)化率為c+da×100%;副反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為K副③平衡時(shí)v(正)=v(逆),k正·c(CO2)·c3(H2)=k逆c(CH3OH)·c(H2O),K=c(CH3OH)·c(H2O)c(CO2)·c3(H2)=k正k逆,由于該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度升高時(shí)化學(xué)平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng),4.答案(1)NH3(g)+2O2(g)NO3-(aq)+H+(aq)+H2O(l)ΔH=-346.69kJ·mol(2)C6H12O6+6H2O-24e-6CO2↑+24H+67.2(3)①NO>B②Ⅱ、Ⅲ③40解析(1)反應(yīng)1:NH3(g)+32O2(g)NO2-(aq)+H+(aq)+H2O(l)ΔH1=-273.5kJ·反應(yīng)2:NO2-(aq)+12O2(g)NO3-(aq)ΔH2=-73.19根據(jù)蓋斯定律可知NH3通過硝化作用轉(zhuǎn)化為NO3-的反應(yīng)可由反應(yīng)1加反應(yīng)2得到,則反應(yīng)的ΔH=ΔH1+ΔH2=-273.5kJ·mol-1+(-73.19kJ·mol-1)=-346.69kJ·mol-1,故反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為NH3(g)+2O2(g)NO3-(aq)+H+(aq)+H2O(l)ΔH=-346.69kJ·(2)由裝置圖可知厭氧陽極葡萄糖失電子生成二氧化碳?xì)怏w,反應(yīng)的電極方程式為C6H12O6+6H2O-24e-6CO2↑+24H+;1molNH4+完全硝化生成NO3-失8mol電子,而該電極同時(shí)從電路中得到4mol電子,則氧氣得到電子總物質(zhì)的量為12mol,1mol氧氣參與反應(yīng)得4mol電子,則消耗氧氣的物質(zhì)的量為3mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為67.2(3)①由圖可知在溫度不變時(shí),隨n(CO)n(NO)的增大即隨著CO的物質(zhì)的量的增大,NO的轉(zhuǎn)化率增大,故縱坐標(biāo)為NO轉(zhuǎn)化率;在n(CO)n(NO)不變時(shí),溫度由T1到T2,NO轉(zhuǎn)化率增大,可知平衡正向移動(dòng),而該反應(yīng)為放熱反應(yīng),溫度降低平衡正向移動(dòng),則T1>T③氣體總物質(zhì)的量為6mol的CO和NO,C點(diǎn)時(shí)n(CO)n(NO)=2,則CO為4mol,NO為22CO(g)+2NO(g)2CO2(g)+N2(g)起始量/mol 4 2 0 0轉(zhuǎn)化量/mol 1.6 1.6 1.6 0.8平衡量/mol 2.4 0.4 1.6 0.8此時(shí)氣體總物質(zhì)的量為5.2mol,起始壓強(qiáng)為p0,平衡時(shí)壓強(qiáng)為5.26p壓強(qiáng)平衡常數(shù)Kp=0.5.答案(1)sp2、sp35(2)①催化劑的中間產(chǎn)物使產(chǎn)物水離開反應(yīng)體系,促使平衡正向移動(dòng),提高反應(yīng)Ⅱ中DMC的平衡產(chǎn)率②不是催化劑不改變反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,相同溫度下,催化劑b對應(yīng)的CO2的轉(zhuǎn)化率比M點(diǎn)高,說明M點(diǎn)未達(dá)到平衡(3)①<②120解析(1)有機(jī)碳酸酯CH3OCOOCH3中含有甲基和碳氧雙鍵,碳原子的雜化方式為sp2、sp3,CH3OH中只含有單鍵,則1molCH3OH中含有5molσ鍵,其數(shù)目為5NA。(2)①由圖可知,在反應(yīng)過程中先消耗再生成參與第一步反應(yīng),是催化劑;該物質(zhì)還有另一個(gè)作用——提高DMC的平衡產(chǎn)率,原因是:催化劑的中間產(chǎn)物使產(chǎn)物水離開反應(yīng)體系,促使平衡正向移動(dòng),提高反應(yīng)Ⅱ中DMC的平衡產(chǎn)率;②催化劑不改變反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率,相同溫度下,催化劑b對應(yīng)CO2的轉(zhuǎn)化率比M點(diǎn)高,說明M點(diǎn)未達(dá)到平衡,M點(diǎn)不是對應(yīng)溫度下CO2的平衡轉(zhuǎn)化率。(3)①由圖3可知,升高溫度,K2減小,說明平衡逆向移動(dòng),則反應(yīng)Ⅱ是放熱反應(yīng),則活化能E正<E逆;②由蓋斯定律可知,Ⅰ×2+Ⅱ可得總反應(yīng)3CO2(g)+6H2(g)CH3OCOOCH3(g)+3H2O(g)K總,則K總=K12K2,K總=K2時(shí),該溫度下K1=1,在5L恒容密閉容器中充入5molCO2和10molH2,發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ,反應(yīng)經(jīng)10min達(dá)到平衡,此時(shí)n(CH3OCOOCH3)=1mol,n(CH3OH)=1mol,根據(jù)已知條件列出“三段式”CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起始/(mol·L-1) 1 2 0 0轉(zhuǎn)化/(mol·L-1) x 3x x x平衡/(mol·L-1) 1-x 2-3x x xCO2(g)+2CH3OH(g)CH3OCOOCH3(g)+H2O(g)起始(mol·L-1) 1轉(zhuǎn)化(mol·L-1) y平衡(mol·L-1) 1-x-y 則y=1mol5L=0.2mol·L-1,x-2y=1mol5L=0.2mol·L-1,則x=0.6mol·L-1,則平衡常數(shù)6.答案(1)ΔH1+ΔH2+ΔH3AD(2)①1壓強(qiáng)太小,不利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)②cbCH3CHO(3)p1>p2>p3mα解析(1)由蓋斯定律可知,反應(yīng)ⅰ+ⅱ+?？傻梅磻?yīng)3CO(g)+6H2(g)CH3CH2OH(g)+CH3OH(g)+H2O(g),則反應(yīng)的ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3;該反應(yīng)是氣體體積減小的反應(yīng),反應(yīng)中氣體壓強(qiáng)減小,則混合氣體總壓強(qiáng)不隨時(shí)間變化時(shí),說明正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),A正確;若CO完全反應(yīng),由方程式可知,反應(yīng)后氫氣、甲醇、乙醇、水蒸氣的物質(zhì)的量都為1mol,甲醇的體積分?jǐn)?shù)可能為25%,該反應(yīng)為可逆反應(yīng),可逆反應(yīng)不可能完全反應(yīng),所以反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),甲醇體積分?jǐn)?shù)不可能為25%,B錯(cuò)誤;反應(yīng)達(dá)到平衡后,再充入少量一氧化碳,平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),但一氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率減小,C錯(cuò)誤;反應(yīng)達(dá)到平衡后,再加入高效催化劑,化學(xué)反應(yīng)速率加快,但化學(xué)平衡不移動(dòng),乙醇產(chǎn)率保持不變,D正確。(2)①實(shí)驗(yàn)1催化劑的選擇性高于實(shí)驗(yàn)2、4,原料的轉(zhuǎn)化率高于實(shí)驗(yàn)3,所以題述實(shí)驗(yàn)中,催化效能最好的為實(shí)驗(yàn)1;與實(shí)驗(yàn)1相比,實(shí)驗(yàn)3的反應(yīng)溫度與1相近,壓強(qiáng)小于實(shí)驗(yàn)1,說明實(shí)驗(yàn)3的壓強(qiáng)太小,不利于平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),導(dǎo)致醋酸酯平衡轉(zhuǎn)化率較低;②活化能越小,反應(yīng)速率越快,慢反應(yīng)控制總反應(yīng)速率,所以在b和c的步驟中,活化能較小的是快反應(yīng)c、控制總反應(yīng)速率的步驟是慢反應(yīng)b;由反應(yīng)CH3CO*+H·CH3CHO可知,醋酸酯加氫制乙醇時(shí),副產(chǎn)物除了甲醇外,還有乙醛;(3)設(shè)起始二氧化碳和氫氣的物質(zhì)的量為1mol和3mol,容器的容積為VL,反應(yīng)ⅳ、ⅵ生成甲醇的物質(zhì)的量分別為amol、bmol,反應(yīng)ⅴ生成一氧化碳的物質(zhì)的量為cmol,由圖可知,在T1℃下,壓強(qiáng)為p3時(shí),甲醇和一氧化碳在含碳產(chǎn)物中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等、二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為α,由題意可建立如下三段式:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)起/mol 1 3 0 0變/mol a 3a a a平/mol 1-a 3-3a a aCO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)起/mol 1-a 3-3a 0 a變/mol c c c a+c平/mol 1-a-c 3-3a-c c a+cCO(g)+2H2(g)CH3OH(g)起/mol c 3-3a-c a變/mol b 2b b平/mol c-b 3-3a-c-2b a+b由二氧化碳的轉(zhuǎn)化率為α可得:a+b+c=α,由甲醇和一氧化碳在含碳產(chǎn)物中物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)相等可得c-b=a+b=α2,解得a=c=α2、b=0,則平衡時(shí)二氧化碳、氫氣、一氧化碳、水蒸氣的物質(zhì)的量分別為(1-α)mol、(3-2α)mol、α2mol和αmol,故反應(yīng)ⅴ的濃度平衡常數(shù)Kc大題突破練(四)有機(jī)合成與推斷綜合題1.答案(1)CD(2)(3)(4)++NH4Cl(5)或(6)解析A發(fā)生成環(huán)反應(yīng)得到B,B中氨基、酰胺基在一定條件下轉(zhuǎn)化為C,C和溴發(fā)生取代反應(yīng)引入溴原子得到D,可以推知C的結(jié)構(gòu)簡式為;D通過兩步反應(yīng)轉(zhuǎn)化為E,E分子內(nèi)成環(huán)得到